ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Буферные растворы из "Неорганическая химия" Концентрация водородных ионов играет большую, часто определяющую, роль в самых различных явлениях и процессах и в природе, и в технике. Многие производственные процессы в химической, пищевой, текстильной и других отраслях промышленности протекают лишь при определенной реакции среды. Особенно велика роль pH в жизнедеятельности растений и животных. Наш организм нормально функционирует только тогда, когда и в крови, и в тканевой жидкости различных органов поддерживается определенное соотношение ионов Н+ и ОН (допустимы незначительные колебания). Лишь при этом условии идут в организме сложнейшие процессы белкового, углеводного, жирового обмена. Достаточно сказать, что сдвиг pH крови больше чем на 0,4 оказывается гибельным для организма. А ведь с пищей в организм человека вводятся ионы Н и ОН в самых различных соотношениях. Но в нашем организме имеются многочисленные регуляторные системы, которые поддерживают на определенном уровне pH крови и тканей даже при очень резких изменениях характера пищи. Это буферные растворы. С помощью специально приготовленных буферных растворов регулируются и pH химических процессов в лаборатории и на производстве. [c.163] Из уравнения (V.58). следует, что концентрация ионов водорода В буферном растворе пропорциональна концентрации кислоты и обратно пропорциональна концентрации соли, а pH буферного раствора изменяется только в зависимости от отношения концентрации слабой кислоты и ее соли [см. уравнение (V.59)]. [c.164] Здесь не учитывается изменение ионной силы раствора. [c.164] В результате ионы Н связываются. Это равносильно замене прибавленной сильной кислоты НС1 на слабую СН3СООН, отчего pH раствора изменяется весьма незначительно, так как слабая кислота образует мало ионов Н . К тому же диссоциация СН3СООН подавляется одноименными ацетат-ионами СНдСОО. [c.164] И в этом случае ионы ОН окажутся связанными, в результате чего уменьшится некоторое количество слабой кислоты, что существенно не скажется на изменении pH раствора. [c.164] Таким образом, способность буферного раствора поддерживать практически постоянной величину pH основана на том, что один компонент раствора (смеси) связывает ионы водорода, а другой — ионы гидроксила. [c.165] Разбавление буферного раствора водой или концентрирование его путем выпаривания также почти не изменит величины pH, так как Це изменится соотношение концентраций компонентов, от которого зависит концентрация Н - и ОН -ионов. Если, например, при разбавлении того же ацетатного буферного раствора водой концентрация Н -ионов уменьшается, то это уменьшение компенсируется увеличё-нием степени диссоциации уксусной кислоты. [c.165] Из ЭТОГО примера видно, что разбавление увеличилось в 100 раз, а pH изменился всего лишь на О, (см. также с. 164). [c.165] Уже при определении буферных растворов сделана оговорка, что прибавлять кислоту или щелочь можно в количествах, не превышающих некоторого предела. Это означает, что способность буферного раствора сохранять постоянной Величину pH не безгранична. Каждый такой раствор имеет определенную емкость . Если емкость будет исчерпана, то при дальнейшем прибавлении кислоты или щелочи pH раствора резко изменяется, он перестает действовать как буферный, что всегда следует иметь в виду. [c.165] Таким образом, сама жизнь организма зависит от способности крови регулировать pH в определенных пределах. А это достигается содержанием в крови ацетатных, фосфорных и карбонатных буферных систем, а также систем с таким же действием из аминокислот и белков. [c.166] Буферными свойствами обладает и почва. В зависимости от величины pH почвенного раствора почвы подразделяются на шесть групп — на сильнокислые (pH 3—4), кислые (pH 4—5), слабокислые (pH 5—6), нейтральные (pH 6—7), слабощелочные (pH 7—8) и, наконец, сильнощелочные (pH 8—9). Чаще всего растения страдают рт повышенной кислотности, для устранения которой применяется известкование почв — внесение в них известняков. Если же почвы отличаются повышенной щелочностью (солонцеватые и солончаковые почвы), то для ее устранения производят гипсование — внесение размолотого гипса Са504 -2Н20. Необходимость в известковании или гипсовании почв устанавливается определением водородного показателя почвенного раствора (солевой вытяжки). В зависимости от величины pH по таблицам устанавливается и доза вносимых веществ. [c.166] Вернуться к основной статье